B.Subtilis产微生物絮凝剂的培养条件和絮凝特性研究

摘要

作为一种新型水处理絮凝剂，微生物絮凝剂因为其高效、无毒、无二次污染的特性，一直以来都是行业研究的热点。本论文在总结前人经验的基础上，恰当地选取微生物来源，有针对性地筛选出一株产高效絮凝剂的菌种，并对其培养条件、生理特征进行了考察，同时在该菌种所产絮凝剂的应用条件、化学组分以及处理实际废水的应用能力等方面进行了研究。论文得到的主要结论如下：
　　首先，从生化、生活污泥中取样，通过平板划线分离进行筛选之后得到具有絮凝活性的菌株一共16株，进一步筛选之后，选择菌种XH-5（所产絮凝剂絮凝活性达到91.1％）为后继培养；16S drank鉴定其为枯草芽孢杆菌变种，拉丁名为B.Subtilis CICC10028。
　　然后，对B.Subtilis产絮凝剂的培养条件的优化结果如下：培养基成分：葡萄糖20g，酵母膏6.67g，MgSO4·7·H2O5g，KH2PO42g，K2HPO45g，NaCl0.5g，FeSO4·7H2O0.01g，H2O1L。培养基pH值7.3-7.6，接种量为1%，最佳摇床速率130 r/min，培养时间为20 h。
　　其次，根据培养条件的优化实验，还可以看出培养环境的温度升得过高，培养基的pH偏酸或着偏碱，都会对B. Subtilis产絮能力及所产絮凝剂的絮凝活性产生较大抑制；另一方面，B. Subtilis对较低的温度，以及不同的碳源、氮源都具有一定的适应性。
　　再次，B. Subtilis所产微生物絮凝剂MBFH5的最佳絮凝体系如下：150 mL三角烧杯中加入1 g/L的高岭土浑浊液96 mL之后，10 g/L的CaCl2溶液需滴加2.0mL（投加量为0.04%），MBFH5的最佳投加量为0.2%，应将pH值调至7-8，200 r/min快速搅拌1 min后，40 r/min慢速搅拌时间为5min，静置5min。在最佳絮凝条件下，MBFH5的絮凝率由91.13%提高到95.38%，对实际废水中的COD、BOD、Zn、Fe、Ca、Cd的絮凝率分别达到了76.8%、83.6%、97.2%、96.8%、95.4%、95.7%。
　　最后，由 Molish与蒽酮的糖呈色反应结果表明，微生物絮凝剂 MBFH5中含有还原糖类物质；而茚三酮与双缩脲两项蛋白质呈色反应结果显示，微生物絮凝剂MBFH5中不含蛋白质类物质；红外图谱表明，MBFH5具有较多的活性位点，决定MBFH5絮凝活性的有羟基、脂肪族硝基和仲醇基等极性基团。在40-70℃的常规范围内变化，微生物絮凝剂MBFH5的絮凝活性可以保持在90%以上，说明该絮凝剂具有优秀的热稳性；当pH值保持在6-11以内时，MBFH5的絮凝活性能稳定在80%以上，具有优良的酸碱稳定性。

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第1章 绪 论

1.1 传统絮凝剂

1.2 微生物絮凝剂及其进展

1.3 课题背景和研究内容

第2章 产絮凝剂微生物的筛选

2.1 实验材料与方法

2.2 结果与讨论

2.3 本章小结

第3章 B. Subtilis产絮凝剂条件的优化

3.1 实验材料与方法

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

第4章 微生物絮凝剂的提纯与絮凝使用条件优化

4.1 实验材料与方法

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

第5章 微生物絮凝剂的特性研究

5.1 实验材料与方法

5.2 结果与讨论

5.3 本章小结

第6章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

致谢